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はやぶさの帰還

2010年6月13日 60億kmの旅を終えて、小惑星探査機 「はやぶさ」 が地球に帰ってきた。
ニュースでも取り上げられていたので、はやぶさの大気圏再突入の映像を見た人も多いと思う。

本当は、はやぶさのお土産の正体がわかってからまとめようと思ってたけどまだまだ時間がかかりそうで、もう待ってられなくなってきた。

もう限界!!! 言いたくてしょうがない!!

というわけで、今日は思いの丈をぶちまけちゃおうと思う。

死ぬほど長い文章になりそうだけど……。

・・・・・

「はやぶさ」 は日本が打ち上げた小惑星探査機。

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Courtesy of JAXA

目的地は、地球近傍小惑星の一つ 『イトカワ』 である。

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Courtesy of JAXA

ご覧のとおり、カリントウみたいな形をしていて一番長いところでも500mくらいしかない小さな天体だ。
『イトカワ』 は、地球と火星の軌道とクロスしながら太陽を周りを回っている。

惑星の重力を受けてその動きは若干カオス気味という。

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なんともド渋なミッションであるが、こんなに小さくて遠くてユラユラしてる天体に着陸しようなんてものすごいことである。

しかも、はやぶさの任務はサンプルリターン。
行って → 拾って → 帰ってくる!!

人類が地球以外の天体表面から持ち帰ったことがあるものは、未だ月の石だけなのだ。

小惑星まで行って、戻ってくるのはもちろん、着陸して離陸するだけでも、史上初。
さらに砂などのサンプルが採取できていれば、歴史に残る大偉業となる。
はやぶさ君、地味ながら、ものすごい任務を背負っていたのだ。

それだけじゃない。

彼はもっと大きなものも乗せていた。

『88万人の名前が刻まれたターゲットマーカー』

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Courtesy of JAXA

ターゲットマーカーとは、はやぶさが 『イトカワ』 に着陸する際に、目標として投げられるもの。
成功すれば、半永久的にそこに残る。

『88万人の夢と希望。』

これは重たいお、はやぶさ君…。
こうして、はやぶさは多難な宇宙旅行へと旅立った。
(私はこの時点ではやぶさのことを知らなかったので名前を刻めなかった。残念~。)

ちなみに、今回 探査対象となった 『イトカワ』 って日本名がついてるから、日本人が発見した小惑星なのかと思ったけど違った。
『イトカワ』 は、LINEAR という NASA関連 のプロジェクトチームが発見した名もない小惑星だったが、はやぶさが行くことになったので、名前をつけたい!! と申請したところ承認されたそうな。

この名前は、日本のロケット開発の父・糸川英夫氏にちなんで命名された。

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はやぶさは、お父さんのとこに行くんだね。

今では、はやぶさとともに 『イトカワ』 も世界的に有名になって、Hayabusa、Itokawa と表記される。

では、はやぶさの奇跡の軌跡を辿ってみよう。

◇2003年5月9日

鹿児島県にある内之浦宇宙空間観測所より打ち上げ。

打ち上げの様子


2:00くらいが打ち上げ10秒前。
この動画、まわりの声がなかなかステキです。

こちらは別の角度から。

いってらさい……。

はやぶさは日本が開発した 「マイクロ波放電型イオンエンジン」 という新しいイオンエンジンを4基搭載している。
はやぶさは、世界で初めて、このエンジンを背負って旅に出た探査機となった。
このエンジンが使えるかどうかを試すのも、彼の重要な任務だったのだ。

推進システム:イオンエンジン/化学推進エンジン(姿勢制御用)
電力システム:太陽電池/リチウムイオンバッテリー

で、出発していきなり、イオンエンジン4機のうち1基が不調で運転見合わせ。

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Courtesy of JAXA

はやぶさはエンジン3基で飛び続けた。
(想定内らしい)

◇2004年5月18日

はやぶさはスイングバイに向けて地球に再接近。
スイングバイとは、惑星の引力を利用して加速・減速する方法。

重力アシストとか、重力ターンとも言われる。

かっけー。

はやぶさのように遠くへ行く場合は、加速をするのに使う。
地球の引力を使って放り投げるのだ。

打ち上げられてから、はやぶさは地球と併走する形で太陽のまわりを一周し、どんどん加速してきた。この一年は加速の時間だった。

そして、地球の重力を使ってオリャーっと一気に加速して『イトカワ』 に飛んで行く。

今回は、イオンエンジンを併用してのスイングバイ。
これも世界初の試みである。

↓スイングバイ直前、18日にはやぶさが撮った写真。

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Courtesy of JAXA

◇2004年5月19日

世界初のイオンエンジン併用スイングバイは無事成功。
誤差の極めて少ない正確で完璧なスイングバイだった。

これで、はやぶさは、太陽周回軌道速度 30km/s → 34km/s に加速。

ってさらっと書いてるけど、この加速すごい。
1秒の世界で、4kmも進む距離を伸ばしたんだ。
ちなみに、秒速34kmは、時速にすると約12万kmである………。

時速12万km!!!!!!

ぎゃー。これが宇宙規格。
はやぶさのスイングバイについて詳しくはこちらもどーぞ。

JAXA|「はやぶさ」地球スイングバイの実施と結果について
http://www.jaxa.jp/press/2004/05/20040526_sac_hayabusa_j.html

◇2005年7月31日

ここまで順調に 『イトカワ』 に向けて旅をしていたはやぶさであったが、姿勢を制御する装置 (リアクションホイール) 3基のうち1基がぶっ壊れ、2基での運用となる。
(これも想定内らしい)

◇2005年9月

だんだん近づく 『イトカワ』

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Courtesy of JAXA

◇2005年9月12日

はやぶさが 『イトカワ』 から20kmの位置に到着!!!

公式に 『イトカワ』 とのランデブー成功とされた。

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Courtesy of JAXA

小惑星到着までの軌道

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Courtesy of JAXA

◇2005年9月30日

さらに、『イトカワ』 から約7kmの位置に接近。
どうやって近づこうかな~と観察。

◇2005年10月2日

姿勢を制御する装置 (リアクションホイール) がまた壊れた。
リアクションホイールは、7月に1基壊れて2基での運用になっていたので、残り1基になってしまった。

これでは姿勢を制御できない。

科学エンジンを併用してなんとか持ちこたえる状態。
燃料の消耗が懸念されたが、地球への帰還に必要な分は確保できると確認された。

ただし…この時点ではやぶさの旅が7年におよぶとは誰も予想してなかった。

◇2005年11月4日~9日

はやぶさは厳密な 『イトカワ』 の観測をし、いよいよ降下リハーサルを開始。
リハーサルは一度失敗したが、その後、成功。
署名入りじゃないターゲットマーカーを分離。

◇2005年11月12日

はやぶさは 『イトカワ』 から50mくらいのところまで下降。
地上探査ロボット 「ミネルバ」 を先に 『イトカワ』 へ落とすために分離を開始した。

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Courtesy of JAXA

って、そんなの乗せてたっけ???

はやぶさの偉業の中で、あまり語られないミネルバたん。。
なぜかというと………。

ミネルバは分離されてから、『イトカワ』 には着陸できずに、行方不明になってしまったのだ………。無念。。

どこ行ったのーーー。

かわいそうに…。

前に 「はやぶさ、君いずこ」 って記事を書いたけど、「ミネルバ、君いずこ」 が正解だったね。。

ミネルバは、回転しながらはやぶさから離れていき、太陽電池のパネルを撮影した。

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Courtesy of JAXA

泣ける!!!!
ウワァァ—–。゚(゚´Д`゚)゚。—–ン!!!!

さよならミネルバたん。。
太陽系の星になるんだよ。

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Courtesy of JAXA

ミネルバとはやぶさの通信は18時間続き、途絶えた。

サヨナラァァ……ァ~

JAXA|試練が喜びに変わる日を願って  ミネルバ
http://www.jaxa.jp/article/special/hayabusa/yoshimitsu_j.html

開発者の方のコメントがすごく泣けるので引用します。

> 私は、通信が途絶えた後も、もしかしたらミネルバから連絡が
> くるかもしれないと思い、2週間ほど中継器のスイッチを入れて
> 待ち受けていました。しかし、結局その後は一度もミネルバからの
> 電波をとらえることはありませんでした。
> ミネルバは、世界一小さい、591gの人工衛星になってしまいました。
> この1年以上の間に、温度差によってミネルバの電子機器が故障して
> しまったかもしれませんが、私は、まだ生きているという可能性を信じています。

◇2005年11月20日

さて、気を取り直してはやぶさは自身の着陸への準備に入る。
ここで、例の88万人の名前入りターゲットマーカーを分離。

みんなの夢を乗せたターゲットマーカーは無事 『イトカワ』 へ着地した!!!!!

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Courtesy of JAXA

JAXA|88万人の期待とともに  ターゲットマーカー
http://www.jaxa.jp/article/special/hayabusa/sawai_j.html

おめでとう!!!!
これ、すごい未来に、太陽系の観光名所になるに違いない。

その後、はやぶさも徐々に高度を下げて、ついに 『イトカワ』 に着陸!!
2回バウンドして、30分間 『イトカワ』 に滞在した。

たぶんこういう状態。

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Courtesy of JAXA

100℃を超える 『イトカワ』 の温度であぶられるはやぶさ。
何がどうなってるのか、わからない状態が続く。

強制的に上昇する命令を出して、はやぶさは再び宇宙空間へ戻る。

この瞬間、はやぶさは地球と月以外の天体において、着陸して離陸した世界で初めての探査機となった。

だがしかし、サンプルを採取する装置が作動してなかったことが判明。

◇2005年11月26日

2回目の着陸へ。

20日に分離した署名入りターゲットマーカーを確認。
再びこれを目印にはやぶさは再び 『イトカワ』 の大地へ着地した。

今度はたぶんこんな状態?

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Courtesy of JAXA

今度こそ!! とはやぶさはサンプル採取用の弾丸を発射!!
念入りに2発発射!!

さあ、サンプル取れたかな…。

はやぶさは、上昇し 『イトカワ』 を離れた。



とたんに、科学エンジンに異常が発生し、姿勢がくずれる。
そして燃料漏れの可能性が…!!!

ななななに~!!!

がんばれ~はやぶさぁ~!!!

◇2005年11月27日

漏れた燃料が気化し、機器の温度低下が発生。
それとともに電力も低下して放電が発生したもよう。

システム全般の電源系がリセットされてしまった。

◇2005年11月28日

はやぶさとの通信が途絶える。

◇2005年11月29日~12月5日

通信が復活。エンジン以外は正常。
エンジン再起動を試みるがうまくいかない。

このままでは、はやぶさかえって来れない!!!!

この時点で、ようやくサンプル採取時の記録が取得できたので確認したところ、正常に弾丸が発射されてなかったことが判明…!!

サンプル取れてないかも!!! ひーー。

それ以前に帰れないかも。。

あわわわわ・・・。

◇2005年12月8日~12月9日

再び燃料漏れが発生。
はやぶさは姿勢をくずして、「みそすり運動」を始めた。
機体がコマのように回転。

そして、通信が途絶えた。

ああああ・・・。

◇2005年12月14日

はやぶさの帰還を、当初予定していた2007年6月から、2010年6月に延期との発表。
はやぶさ運用方針が救出モードへとかわった。

 

はやぶさ沈黙。

 

◇2006年1月23日

3ヶ月ぶりに、探査機からのビーコンが受信される。

はやぶさーー生きてた~飛んでた~!!!

12月8日に姿勢を崩してから、太陽電池の発電が低下して、一度、電源が完全に落ちていたようだ。

リチウムイオンバッテリも放電しきった状態。

化学エンジンは燃料漏れでほぼ空。。

イオンエンジン用のガスはまだある。

つまり……全身ずたぼろ…。パワーもほぼゼロ状態であるが、、まだ希望は残っている。

イオンエンジンがまだ生きてるんだもん!!

あああ。はやぶさよ。。。帰ってこれるのか…。

◇2006年3月6日

はやぶさの現在地がようやくわかる。
地球から3億3000万km、イトカワから1万3000kmのところ。

◇2006年5月31日

イオンエンジン2基の再起動に成功!!!

◇2006年7月

放電してしまったリチウムイオンバッテリを充電開始。

これがないと、帰還カプセルのフタが閉められないのだ!!!

9月まで、充電中。

◇2007年1月17日~18日

サンプルの容器を帰還カプセルに移し、フタを閉めた!!
何も入ってないかもだけど…。

これが、大気圏再突入の際、砕け散るはやぶさの前方を飛んで一直線に地球に帰ってきたあのカプセルである。

◇2007年4月~

地球への帰還へ向けて、本格巡航運転が始まった。
機能不全多数。されど航行に支障なし。

がんばれーー!!!

◇2008年

はやぶさは順調に運行。
2月末に3回目の遠日点通過。

なお、2005年2月18日に遠日点を通過した際には、はやぶさは、太陽から最も遠くに行ったイオンエンジン搭載機となった。
(2010年にNASAのドーンに抜かれた。)

◇2009年

はやぶさを地球へ返すための運用が続けられる。
長時間運用し続けがんばっているイオンエンジンを交代で使いながら軌道を調整。

はやぶさは、『イトカワ』 へ着陸したあたりからいろいろなところが壊れたり不調になったりして一時は帰還が絶望視されていた。

だけども、はやぶさにはあらゆる不具合を想定した工夫がもう変態的と言えるレベルで仕込まれていたそうだ。

「こんなこともあろうかと…」 と。

そしてはやぶさは飛び続けた。


迎えた2010年。
はやぶさは地球へ帰ってきた。

◇2010年6月13日

いよいよ、大気圏再突入のときがやってきた。

19:54、まずはカプセルを分離。無事、カプセルは軌道に乗った。

カプセルとはやぶさは、連れ立って地球へ向かう。

22:02、任務を終えたはやぶさに、地球から最後の司令が届く。

 

地球を撮って!

 

はやぶさは最後の力をふりしぼり、6枚の写真を撮影した。
ほとんどは真っ黒な写真だったけど、6枚目にこれが写っていた。

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Courtesy of JAXA

これが、はやぶさが最後に見たものだ。

この写真、ノイズを処理したキレイな画像もあるんだけどこのままの方が味があっていい。

22:51、大気圏再突入。

はやぶさは光の尾を引いて燃え上がった。
その姿はまさに火の鳥。

 

そして彼は砕け散った。

 

粉々になってキラキラ流れるはやぶさの前方を、カプセルが一直線に飛んでいく。

世界中の人が見たこの映像。
何度見ても泣けてくる。

惑星軌道から飛んできたはやぶさとカプセルは、史上2番目の最速で地球の大気圏へ突入した。
(最速はNASAのスターダストのカプセル。)

ちゃんとした情報が見つからないが、どうやら秒速12kmくらいで突入したらしい。
時速にすると約4万kmくらいである。

惑星軌道から大気圏に突入するのは、NASAの探査機スターダストのカプセル以来4年ぶり、史上2度目のケースとなる。

ちなみに、探査機本体が惑星軌道から大気圏に再突入するのは世界初でありはやぶさの様子を観測することは、今後の重要な資料となる。

世紀の再突入は、NASAやJAXAが共同で19台のカメラを使って撮影した。


長い長い旅。
地球を出発して、60億kmもの距離を7年かけて走りぬけ、はやぶさは帰ってきた。

はやぶさは、2010年7月現在、最も長い期間・長い距離を航行して帰ってきた探査機となっている。

はやぶさが地球に託した帰還カプセルはオーストラリアの砂漠、入制限区ウーメラ立域に落下した。

落下地点誤差1km以内という正確さ!!!

◇2010年6月14日

カプセルが落下したのが、アボリジニーの聖地でもあるため、アボリジニーの代表がヘリで現場を見に行った。

そして彼らの許可を得てから、はやぶさのカプセルは回収された。

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Courtesy of JAXA

古いものと新しいもの、科学と信仰が入り混じった不思議なエピソードである。

その後、カプセルはチャーター機に乗って日本に帰ってきた。

おかえり。はやぶさ。

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Courtesy of JAXA

◇カプセルの中身は?

さて、こうして無事帰ってきたはやぶさ。
問題はカプセルの中身である。

ここに 『イトカワ』 のものが入っていれば、私たちは未知の世界の扉をあけることになるかもしれない。

まだ人類は、地球以外の天体表面からは月の石しか持って帰ってきてない。
小惑星は月よりも太陽系が生まれたばかりの頃の姿をとどめているという。
『イトカワ』 からサンプルを持ってこれれば、太陽系誕生のヒントもあるかもしれない。

カプセル開封中。

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Courtesy of JAXA

これはぜひ、なんか入っててほしい!!!

サンプルを採取する弾丸は発射されなかったが、『イトカワ』 着陸の際に舞い上がったチリや砂が入ってる可能性が残っている。

そして!!!!

2010年7月5日、カプセルの中やカバーから、微粒子やチリが発見された!!

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Courtesy of JAXA

これが 『イトカワ』 のものなのか、帰還時に入り込んだものなのか判明するまでにはまだまだ時間がかかるそうだ。

でもとりあえず空じゃなくてよかった~。。

これが、『イトカワ』 の砂でありますように。

「はやぶさ」のサンプルコンテナに微粒子の存在を確認

http://www.astroarts.co.jp/news/2010/07/06hayabusa/index-j.shtml


以上。
ここまでが、2010年7月までのまとめ。

今後もはやぶさ関連のニュースは追っていきたいと思う。

ちなみに、今回はやぶさが行ってきた 『イトカワ』 だが、1億年の間に太陽・水星・金星・地球・火星のどれかに衝突する可能性がある天体らしい。

もし地球に 『イトカワ』 が衝突すれば、人類を滅亡させてしまうそうな。。

まじで…。

それはやめてね、イトカワ・・。


2010年11月16日。
はやぶさのカプセルの中にあった微粒子が、「イトカワ」のものと判明した。
その数は1,500個ほど。

よかったよかった!!!!
よかったねぇ はやぶさぁ~!!!!

2010/12 追記


最後に。。

はやぶさ関連のお勧めの動画まとめ。

私がここまで長々と書いたことがわかりやすくCGで見れる動画。
最初からこっち見せろってw

すばらしい。
後編もある。帰還前に作られたみたい。

参考サイト

JAXA|小惑星探査機「はやぶさ」(MUSES-C)
http://www.jaxa.jp/projects/sat/muses_c/index_j.html

はやぶさ、地球へ! 帰還カウントダウン
http://hayabusa.jaxa.jp/

JAXA小惑星探査機「はやぶさ」物語
http://spaceinfo.jaxa.jp/hayabusa/index.html

JAXA|はやぶさ、地球への旅に出発~最後のチャレンジを達成するために~
http://www.jaxa.jp/article/special/hayabusa/index_j.html

はやぶさ (探査機) – Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AF%E3%82%84%E3%81%B6%E3%81%95_(%E6%8E%A2%E6%9F%BB%E6%A9%9F)

イトカワ (小惑星) – Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%88%E3%82%AB%E3%83%AF_(%E5%B0%8F%E6%83%91%E6%98%9F)

2010.07.10
※記事の内容は私が独自に調べてまとめた内容なので間違いもあるかもです。そしたらごめん。
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